VL7 Ökolog Nitsche Flashcards

1
Q

LIEBIG‘S Minimumtonne

A

gefüllt mit Nährstoffen & Spurenelementen (z.B. Stickstoff,
Eisen, Kalium,…)

→ Minimumfaktor: Nährstoff in geringster Menge vorhanden → kürzeste Latte der
Tonne → bringt „Fass zum Überlaufen“ = dieser Nährstoff ist limitierender Faktor des
Systems (d.h. Organismus wächst nur solange bis der Punkt des betreffenden Nährstoffmangels auftritt → Erhöhung anderer Nährstoffe bleibt ohne Auswirkungen)

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2
Q

Minimumfaktor

A
  • Knappeste Resource, die den Wachstum einschränkt

- wird ein Nährelement zugegeben welches im Überfluss vorhanden ist, hat das keine Wirkung

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3
Q

Gesetze der Limitierenden Faktoren

A

Minimumgesetz
Toleranzgesetz
Wirkungsgesetz

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4
Q

Liebig‘s Minimumgesetz

A

„Die relative Wirkung eines Faktors ist um so größer, je mehr sich dieser den anderen Faktoren gegenüber im Minimum befindet”

  • Minimumfaktor: Knappeste Resource, die den Wachstum einschränkt
  • wird ein Nährelement zugegeben welches im Überfluss vorhanden ist, hat das keine Wirkung
  • Modell der Minimumtonne
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5
Q

Shelford ́s Toleranzgesetz

A

Nicht nur zu wenig, sonder auch zuviel eines Faktors kann die selben limitierenden Einfluss haben

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6
Q

Toleranzbereich

A

Konz. Des Nährstoffs, ohne dass dieser eine neg. Wirkung hat; ermöglicht
Überdauerung des Organismus

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7
Q

Thiemanns Wirkungsgesetz

A

Die Zusammensetzung einer Lebensgemeinschaft nach Art und Zahl wird durch denjenigen Umweltfaktor bestimmt, der sich am meisten dem Pessimum nähert.

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8
Q

woraus besteht Toleranzkurve?

A

Toleranzbreite des Organismus = ökologische Potenz
x-Achse: Spannbreite eines Umweltfaktors (z.B. Licht, Temperatur) Amplitude des Faktors = ökologische Valenz
y-Achse: positive Wirkung des Umweltfaktors
Optimumbereich = optimalen Umweltbedingungen für Organismus
Pessimum = Grenzwert der Reaktionsfähigkeit gegenüber Umwelt → innerhalb des Grenzwertes (Min., Max.) kann Organismus existieren Pejus = Bereich der Umweltbedingungen, der zwischen günstigem & ungünstigem Zustand liegt → Bereich zw. Optimum & Pessimum

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9
Q

was ist ökologische Potenz und welche Arten gibt es?

A

Reaktionsbreite (Toleranz) einer Art gegenüber einem bestimmten Umweltfaktor

  • Eurypotent
  • Stenopotent
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10
Q

Unterschied Eurypotent Stenopotent

A

Eurypotent: verfügen über einen Breiten Toleranzbereich
Stenopotent: verfügen über einen engen Top Bereich

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11
Q

eurypotent und stenopotent welche Klassifizierung innerhalb der Haupttypen gibt es?

A

◦ oligo- = niedrige Bereiche, die optimale Wachstumsbedingungen bieten
◦ poly- = hohe Bereiche, die bevorzugt werden
◦ meso- = mittlerer Bereich des Umweltfaktors

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12
Q

was bedeuten Homoio-,Poikilo-

A

Homoio- = gleichbleibende Bedingungen bevorzugt (z.B. Organismen im Gewässergrund)
Poikilo- = angepasst an wechselnde Umweltfaktoren (z.B. Arten in der Gezeitenzone)
zB.Poililotherme=Wechselwarme

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13
Q

Der pH-Wert (Säuregrad) ist ein wichtiger abiotischer Umweltfaktor: Benennen Sie Prozesse in der Umwelt, sowie in Organismen, welche durch den pH-Wert beeinflusst werden.

A

Prozesse:
◦ steuert Löslichkeit anorganischer Komponenten im Boden: Mineralstoffe & Schwermetalle (gehen
dann in Lösung → Organismen können absterben)

◦beeinflusst Stoffwechselleistungen der Organismen: Fkt. von Enzymen (pH-Optimum) &
Ladungsverhalten der Zellmetabolite (AS - ampholytisch, Carbonsäuren) & Proteine (ggf.
Proteindenaturierung)

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14
Q

Wie wirken sich pH- Änderungen auf Ökosystemebene aus?

A

-Diversität stark reduzierend vor allem durch Versauerung (aq und terr) zB: Kalkschalen (Korallenriffe) lösen sich auf;

-Organismen in limnischen Systemen sind stark pH-abhängig → bei stenopotenten Organismen hat eine
Versauerung (weniger basisch) von Gewässern eine stärkere Wirkung als bei eurypotenten O.

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15
Q

Kennen Sie Beispiele wo anthropogene Veränderungen des pH-Werts Ökosysteme zerstört haben bzw. zerstören?

A
  • saurer Regen (SO2 durch Industrieabgase/Autoabgase → schwefelsaure Niederschläge) → saurer Boden → Waldsterben (Nadelwälder abgestorben)
  • Versauerung der Meere → Kalkschalen (Korallenriffe) lösen sich auf;
  • Bodenversauerung durch Massentierhaltung → zu viel Ammoniak-Eintrag bzw. Nitrat in Böden
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16
Q

Typen von Nahrungsnutzern und ihre Nahrung

A
  1. Phytophage(Herbivore):lebendePflanzen
  2. Zoophage(Carnivore):lebendeTiere
  3. Saprophage(Detritivore):totesorganisches Material einschließlich Tierleichen und Kot
17
Q

Rekalzitranz

A

Gehalt an schwer abbaubaren Stoffen in einem Organismus/Nahrung, z.B. polymere Kohlenwasserstoffe, wie Cellulose & Lignin → Tieren fehlen die Enzyme zum Abbau, nur Pilzen & MO vorbehalten

18
Q

welche Faktoren beeinflussen Nahrungsqualität?

A
  • Rekalzitranz

- C/N-Verhältnis

19
Q

C/N Verhältnis in der Nahrung(wann ist ein gutes Verhältnis?)

A

Man braucht viel N also gilt:

schlecht => hohes C-N-Verhältnis bedeutet realtiv wenig Stickstoff enthalten = Nahrung hat schlechte Qualität;

Stickstoff in größerer Menge vorhanden → niedriges (enges) C-N-Verhältnis = Merkmal für gute Nahrungsqualität

20
Q

Nahrungsqualität bestimmt deren Nutzung

erkläre Assimilationseffizienz, Konsumptionsrate, Kompensationsfraß

A

Assimilationseffizienz = wie hoch der Anteil der assimilierten (aufgenommene und umgesetzte) Energie aus der Nahrung ist; umso
höher, je besser die Nahrungsqualität ist
HOCH Zoophage → Phytophage → Saprophage NIEDRIG

• Konsumptionsrate = Aussage darüber, wieviel Nahrung aufgenommen werden muss, um ausreichend essentielle Nahrungsbestandteile zu erhalten;
HOCH Saprophage → Phytophage → Zoophage NIEDRIG

• Kompensationsfraß = je schlechter die Nahrungsqualität ist, desto mehr Nahrung muss
aufgenommen werden
→ Konsumptionsrate und Assimilationsrate sind gegenläufig

21
Q

ökologischen Existenz

A

das tatsächliche Vorkommen einer Art

bei realen Bedingungen und unter Einbeziehung aller endogenen und exogenen Faktoren

22
Q

Unterschiede zwischen autökologischem und synökologischem Optimum von Organismen

A
  • Autoökologisches Optimum = fundamentale ökologische Potenz einer isolierten Art, d.h. ohne Einfluss von Konkurrenz
  • synökologisches Optimum = reale ökologische Potenz einer Art in ihrer natürlichen Lebensgemeinschaft
23
Q

Skizzieren Sie die Unterschiede zwischen autökologischem und synökologischem Optimum von Organismen anhand eines Beispiels und diskutieren Sie die zugrunde liegenden Mechanismen.

A

T. latifolia & T. angustifolia im See entlang eines Wasserstandsgradienten

◦ T.L eine stenopotente Art; T.A eine euryöke Art → wenn beide im gleichen Habitat vorkommen, wird das sonst eurypotente Spektrum von T. angustifolia schmaler (realisierte Nische kleiner) , da beide Arten einander ausweichen
◦ Wenn beide in Konkurrenz zueinander stehen, dann verschiebt sich die Wassertiefe, in der sie am meisten Vorkommen. Die beiden Arten weichen einander aus, um besser wachsen zu können.
• Mechanismen:
◦ fundamentale ökol. Potenz = Fähigkeit eines Organismus im
Intensitätsspektrum abiotischer Faktoren zu wachsen → Organismus gedeiht
nach seinen physiologischen Möglichkeiten → autoökologisch
◦ reale ökologische Potenz = Fähigkeit eines Organismus im Intensitätsspektrum abiotischer &
biotischer Faktoren innerhalb einer Biozönose zu wachsen → beeinflusst Verteilung beider Arten → synökologisch

24
Q

Opponenz

A
  • Das antagonistische Wirken der Widersacher (Räuber, Parasiten, Krankheitserreger) auf ihre Beute- oder Wirtspopulationen.
  • reduziert die ökologische Potenz einer Art
25
Synergismus
``` Zusammenwirken von Arten mit einem daraus resultierenden gemeinsamen Nutzen (z.B. Symbiosen). -erhöht die ökologische Potenz einer Art Bsp:Mykorrhiza (Phosphor) Höhere Pflanzen & Pilze -oder Wurzelknöllchen (Stickstoff) Leguminosen & Rhizobien ```
26
erkläre: Habitatnische,trophische Nische,Fundamentale Nische,Realisierte Nische
-Habitatnische(„AdresseeinerArt“) der konkrete Raumabschnitt, den eine Art besiedeln kann Trophische Nische („Beruf einer Art“) die Stellung einer Art im Ökosystem ``` Fundamentale Nische (fundamentale ökologische Potenz) N-dimensionaler Raum als Bereich ökologischer Faktoren (Ressourcen und Umweltbedingungen), innerhalb deren eine Art existieren kann ``` ``` Realisierte Nische (reale ökologische Potenz) Teil der fundamentalen Nische, der unter Berücksichtigung der biotischen Faktoren ( z.B. Konkurrenten, Prädatoren) übrig bleibt ```
27
Konzept der ökologischen Nische nach HUTCHINSON
-n-dimensionaler Raum (Hyperraum) (jedes abiotische Faktor eine Variable, eine Dimension) -Realisierte Nische : Teil der fundamentalen Nische, der bei Vorhandensein von Konkurrenten und Opponenten übrigbleibt → stabile Population (Nach Hinzugabe von Biotischen Faktoren) • Von außen nach innen sind eng definierte Grenzen der fundamentalen Nische aufgezeigt (Modell) → Teil des Nischenraumes, in dem die Art leben kann
28
Konkurrenz-Ausschlußprinzip (Gause 1934)
Ökologisch identische Arten können nicht koexistieren • unterlegener Konkurrent wird ausgeschlossen (Nischenentleerung) • oder die Konkurrenz wird vermieden (Nischentrennung)
29
Typen der Nischentrennung
Allopatrische Nischentrennung - bezeichnet das Nicht-Überschneiden der Nischen - Trennung der Verbreitungsgebiete ähnlicher Arten - unterschiedlicher Ort im Habitat oder geographisch getrennt => räumliche Separation Sympatrische Nischentrennung - nebeneinander vorkommend - im selber Raum oder geographischen Gebiet - Auftrennung der Nischen entlang von Gradienten für Umweltfaktoren - abiotisch (pH-Wert), biotisch (Beutegröße) => ökologische Separation
30
Sympatrische Nischentrennung Beispiel
• am Beispiel von Wildkatzen in Israel • verwandte Arten in Koexistenz zueinander (gleiches Habitat) • möglich durch die Nutzung unterschiedlicher Nahrungsnischen → basierend auf unterschiedlichen große Eckzähne=>Korrelation mit große der Beutetiere • kontinuierliche Staffelung der Zahngrößen • morphologischen Unterschieden beim Gebiss → Reduzierung der Überlappung in den Nahrungsressourcen
31
Bedingungen Koexistenz
• Variabilität: mit einer Periodenlänge von einigen Generationszeiten → zeitlich unterschiedliche Auftreten von Arten im gleichen Habitat → kann dem Ausschluss unterlegener Konkurrenten wirksam zuvorkommen → zeitliche Trennung • Ressourcenpulse: ermöglichen es Arten mit hohen maximalen Reproduktionsraten dem Ausschluss durch überlegene Konkurrenten zu entgehen → Ressource nicht limitierend • Intermediate Disturbance Hypotheses (Conell, 1978): ◦ ◦ bei einer geringen Störung wirkt das Konkurrenzausschluss-Prinzip nach GAUSE → dominante Art verdrängt alle anderen ◦ Bei einer starken Störung können nur tolerante (euryöke) Arten überleben
32
Verlauf Sukzession
``` Verlauf der Sukzession 1. zu Beginn nur Pionierarten 2. im Lauf der Zeit kommen Arten hinzu 3. Abnahme Artenzahl im Klimaxstadium ```
33
Was passiert nach dem Konkurrenz-Ausschlußprinzip (Gause, 1934) wenn zwei ökologisch identische Arten in einem Habitat aufeinander treffen?
• Ökologisch identische Arten können nicht koexistieren • 2 Möglichkeiten: 1) unterlegener Konkurrent wird ausgeschlossen → Verdrängung (Nischenentleerung) 2) die Konkurrenz wird vermieden → Ausweichen auf andere Ressourcen (Nischentrennung) • Nischentrennung unterscheiden in allopatrisch & sympatrisch: ◦ allopatrische Nischentrennung = das Nicht-Überschneiden der Nischen → räumliche Separation ◦ sympatrische Nischentrennung = nebeneinander vorkommend → Auftrennung der Nischen entlang von Gradienten für Umweltfaktoren (abiotisch/biotisch) → ökologische Separation • Bsp. Nischentrennung: asiat. & europ. Marienkäfer; graues (USA) & rotes (Europa) Eichhörnchen [Nischenentleerung für rotes Eichhörnchen → Virus von Grauhörnchen übertragen]; allopatr. Trennung Laufvögel auf fast allen Kontinenten
34
Bedingungen für eine Koexistenz
◦ 1) Variabilität = zeitlich unterschiedliches Auftreten von Arten im gleichen Habitat → zeitliche Trennung (einige Generationszeiten) ◦ 2) Ressourcenpulse ermöglichen es Arten mit hohen maximalen Reproduktionsraten dem Ausschluss durch überlegene Konkurrenten zu entgehen → Ressource nicht limitierend ◦ 3) moderate Störungen → Koexistenz ermöglichen Sukzessionsstadien ◦ 4) Nischendifferenzierung ↑
35
Diversität in Verlauf der Sukzession
zu beginn kleine Populationen (meist euryöke-Arten), mit der Zeit kommen immer mehr Arten hinzu =>größere Diversität, Koexistenz möglich Konkurenzausschluss: Ökologisch identische Arten können nicht koexistieren • unterlegener Konkurrent wird ausgeschlossen (Nischenentleerung) • oder die Konkurrenz wird vermieden (Nischentrennung)
36
Sukzession
die natürliche Rückkehr der für einen Standort typischen Pflanzen-, Tier- und Pilzgesellschaften, die sich nach einer Störung aufgrund der vorherrschenden Umweltfaktoren dort wieder einstellt